JP2017097658A - 車外環境認識装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、車外環境認識システム100の接続関係を示したブロック図である。車外環境認識システム100は、撮像装置110と、車外環境認識装置120と、車両制御装置(ECU:Engine Control Unit)130とを含んで構成される。
図2は、車外環境認識装置120の概略的な機能を示した機能ブロック図である。図2に示すように、車外環境認識装置120は、I/F部150と、データ保持部152と、中央制御部154とを含んで構成される。
図3は、車外環境認識処理の流れを示すフローチャートである。車外環境認識処理では、画像処理部160が、撮像装置110から取得した画像を処理し(S200)、3次元位置導出部162が、画像から3次元位置を導出し(S202)、要否判定部166が、ヘッドランプのハイビームが不要か否かを判定し(S204)、ハイビームが不要と判定されれば(S204におけるYES)、当該車外環境認識処理を終了する。
画像処理部160は、2つの撮像装置110それぞれから輝度画像を取得し、一方の輝度画像から任意に抽出したブロック(例えば水平4画素×垂直4画素の配列)に対応するブロックを他方の輝度画像から検索する、所謂パターンマッチングを用いて視差を導き出す。ここで、「水平」は画面横方向を示し、「垂直」は画面縦方向を示す。
続いて、3次元位置導出部162は、画像処理部160で生成された距離画像214に基づいて画像領域216内のブロック毎の視差の情報を、所謂ステレオ法を用いて、水平距離x、高さyおよび奥行き距離(相対距離)zを含む実空間における3次元位置に変換する。ここで、ステレオ法は、三角測量法を用いることで、立体部位(画素または複数の画素からなるブロック)の距離画像214における視差からその立体部位の撮像装置110に対する奥行き距離zを導出する方法である。このとき、3次元位置導出部162は、立体部位の奥行き距離zと、立体部位と同奥行き距離zにある道路表面上の点と立体部位との距離画像214上の検出距離とに基づいて、立体部位の道路表面からの高さyを導出する。そして、導出された3次元位置を改めて距離画像214に対応付ける。かかる奥行き距離zの導出処理や3次元位置の特定処理は、様々な公知技術を適用できるので、ここでは、その説明を省略する。
次に、要否判定部166は、車外が明るいか否(昼か夜)か、すなわち、ヘッドランプのハイビームが不要か否かを判定する。そして、要否判定部166が、ハイビームが不要(以下、かかる状態を単にハイビーム不要状態という)と判定すれば、以降のヘッドランプの配光制御S206〜S222を省略する。こうして、処理負荷を軽減できる。
要否判定部166が、ハイビーム許可状態と判定すると(S204におけるNO)、検出範囲設定部168は、取得した画像において、立体物を検出する通常の範囲に加え、先行車両(テールランプ)、対向車両(ヘッドランプ)、街灯それぞれを検出するための処理リソースをかけて、より詳細かつ高精度に立体物を検出する範囲(検出範囲)を決定する。このように画像内で、通常の立体物の検出範囲に加え、詳細かつ高精度に検出する範囲を限定することで、先行車両や対向車両を抽出する処理時間の短縮を図るとともに、先行車両や対向車両が本来存在しない領域での誤検出を防止することができる。以下、このように立体物を詳細かつ高精度に検出する検出範囲について詳述する。
続いて、先行車両抽出部170は、先行車両検出範囲220aから、輝度およびカラー情報ならびに3次元位置に応じてテールランプを抽出する。ただし、先行車両のテールランプは、後述する対向車両のヘッドランプや街灯と光量が異なる。そうすると、撮像装置110において、テールランプを取得可能な露光時間で撮像すると、ヘッドランプや街灯の輝度が飽和し、逆にヘッドランプや街灯を取得可能な露光時間で撮像すると、テールランプを検出できなくなってしまう。そこで、撮像装置110は、フレームを異にして、少なくとも長短2つの露光時間で画像を生成する。
続いて、先行車両認識部172は、先行車両抽出部170が抽出したテールランプ同士をグループ化し、先行車両検出範囲220a中の先行車両を認識する。
続いて、対向車両抽出部174は、対向車両検出範囲220bから、輝度およびカラー情報ならびに3次元位置に応じてヘッドランプを抽出する。ただし、上述したように、対向車両のヘッドランプは、先行車両のテールランプと光量が異なるので、図7(b)に示した露光時間の短い輝度画像212を用いる。
続いて、対向車両認識部176は、対向車両抽出部174が抽出したヘッドランプ同士をグループ化し、対向車両検出範囲220b中の対向車両を認識する。
続いて、街灯抽出部178は、対向車両抽出処理S212と同様の処理により、街灯検出範囲220cから、輝度およびカラー情報ならびに3次元位置に応じて街灯を抽出する。
街灯認識部180は、街灯抽出部178が抽出した街灯を認識する。ここで、街灯はハイビームを照射すべきでない立体物ではないが、後段の走行シーン判定処理S220において利用される。
走行シーン判定部182は、ハイビームを照射可能な走行シーンであるか否か判定する。例えば、走行シーン判定部182は、車速が所定値(例えば20km/h)以下である場合、ハイビームが不要なシーンであると判定する。また、走行シーン判定部182は、自車両1が左右折する場合、ハイビームが不要なシーンであると判定する。さらに、走行シーン判定部182は、街灯の数が所定数(例えば3)以上存在する場合、車外が十分明るいとしてハイビームが不要なシーンであると判定する。このような走行シーン判定処理S220は、例えば、特願2014−232408号、特願2014−232409号等、既存の様々な技術を採用可能なので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
最後に、配光制御部184は、先行車両、対向車両、および、走行シーンに基づいて自車両1のヘッドランプの配光制御を実行する。
124 照明機構
164 積算値導出部
166 要否判定部
168 検出範囲設定部
170 先行車両抽出部
172 先行車両認識部
174 対向車両抽出部
176 対向車両認識部
178 街灯抽出部
180 街灯認識部
182 走行シーン判定部
184 配光制御部
220a 先行車両検出範囲
220b 対向車両検出範囲
220c 街灯検出範囲
走行シーン判定部182は、ハイビームを照射可能な走行シーンであるか否か判定する。例えば、走行シーン判定部182は、車速が所定値(例えば20km/h)以下である場合、ハイビームが不要なシーンであると判定する。また、走行シーン判定部182は、自車両1が左右折する場合、ハイビームが不要なシーンであると判定する。さらに、走行シーン判定部182は、街灯の数が所定数(例えば3)以上存在する場合、車外が十分明るいとしてハイビームが不要なシーンであると判定する。このような走行シーン判定処理S220は、例えば、特開2014−232408号、特開2014−232409号等、既存の様々な技術を採用可能なので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
Claims (4)
- コンピュータが、
画像から先行車両のテールランプを抽出する先行車両抽出部と、
抽出された前記テールランプに基づいて先行車両を認識する先行車両認識部と、
前記先行車両認識部の認識結果に基づいて自車両のヘッドランプの配光を決定する配光制御部、
として機能し、
前記配光制御部の指示に基づいてロービームとハイビームとを切り換える照明機構を含み、
前記先行車両抽出部は、画像のブロックの画角および奥行き距離と、ハイビームのカットライン角度とに基づいて、該画像のブロックにハイビームが当たっているか否か判定し、その結果に応じてテールランプであるか否かを判定する閾値を変更することを特徴とする車外環境認識装置。 - コンピュータが、
画像から対向車両のヘッドランプを抽出する対向車両抽出部と、
抽出された前記ヘッドランプに基づいて対向車両を認識する対向車両認識部と、
前記対向車両認識部の認識結果に基づいて自車両のヘッドランプの配光を決定する配光制御部、
として機能し、
前記配光制御部の指示に基づいてロービームとハイビームとを切り換える照明機構を含み、
前記対向車両抽出部は、画像のブロックの画角および奥行き距離と、ハイビームのカットライン角度とに基づいて、該画像のブロックにハイビームが当たっているか否か判定し、その結果に応じてヘッドランプであるか否かを判定する閾値を変更することを特徴とする車外環境認識装置。 - 複数段階の距離範囲と、カットライン角度とを対応付けたテーブルによってカットライン角度が特定され、
前記カットライン角度は、前記距離範囲における最短の奥行き距離におけるカットライン角度を設定していることを特徴とする請求項1または2に記載の車外環境認識装置。 - 前記複数段階の距離範囲は、奥行き距離が短いほど狭く設定されていることを特徴とする請求項3に記載の車外環境認識装置。
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